added einfuehrung_sub_fun

einfuehrung_sub_fun

+„in Blatt 4 werden Module, Funktionen und Subroutinen genutzt
+Subroutinen: Programmteile, die man wiederverwenden kann
+  Vorteil: Sachen nicht mehrmals schreiben (Code-Dopplung vermeiden!)
+           mehr Übersicht, wenn man ignoriert, wie das im Detail passiert und das Hauptprogramm übersichtlich wird
+Syntax:“
+
+PROGRAM testprog
+ ! Hauptprogramm
+
+CONTAINS
+
+  SUBROUTINE ausgabe(myname)
+    CHARACTER(len = 5), INTENT(IN) :: myname ! INTENT(IN): ist input, kann nicht verändert werden
+
+    WRITE(*,*) "Hallo, mein Name ist ", myname, ". Bitte sprich mit mir."
+    READ(*,*)          ! unnuetze Eingabe
+  END SUBROUTINE
+
+END PROGRAM
+
+„Dann im HP aufrufen:“
+ergänze im obigen Programm:
+
+PROGRAM testprog
+  IMPLICIT NONE
+
+  CALL ausgabe("Dummy")
+
+CONTAINS
+  ...
+END PROGRAM
+
+„oft: Eingabe mit Überprüfung auf Sinnhaftigkeit
+Nach Ausführung des Unterprogramms soll berechneter (eingegebener) Wert im Hauptprogramm genutzt werden.
+Option 1 mit subroutine:“
+
+PROGRAM 
+  SUBROUTINE namenseingabe(eingabeaufforderung, benutzereingabe)
+    CHARACTER(len = *), INTENT(IN) :: eingabeaufforderung ! len = * -> übernommene Länge
+    INTEGER, INTENT(OUT) :: benutzereingabe               ! voriger Wert des Arguments wird ignoriert
+
+    DO
+      WRITE(*,*) eingabeaufforderung
+      READ (*,*) benutzereingabe
+      IF (benutzereingabe > 0) THEN
+        EXIT
+      ELSE
+        WRITE(*,*) "Eingabe fehlerhaft. Bitte nochmal."
+      END IF
+    END DO
+  END SUBROUTINE
+
+„also: Variable außen wird verändert, wenn sie innen neu gesetzt wird
+-> darauf immer aufpassen, kann mit INTENT(IN/OUT/INOUT) gut geprüft werden
+Alternative: FUNCTION: "wie in der Mathematik" (aber nur, wenn INTENT(IN) angegeben ist, 
+andernfalls koennen die Eingabeparameter veraendert werden!):
+man gibt Argumente rein, bekommt Ergebnis raus
+damit kann man weiterrechnen, z.B. mittelwert = REAL(summe)/n (in Zyklus Programm)
+Das Ergebnis nennt man "Rückgabewert"“
+
+  FUNCTION namenseingabe(eingabeaufforderung)
+    CHARACTER(len = *), INTENT(IN) :: eingabeaufforderung ! len = * -> übernommene Länge
+    INTEGER :: namenseingabe                        ! innerhalb der Funktion ist eingabe eine
+         ! normal nutzbare Variable, bekommt einen Typ
+
+    DO
+      WRITE(*,*) eingabeaufforderung
+      READ (*,*) namenseingabe
+      IF (namenseingabe > 0) THEN
+        EXIT
+      ELSE
+        WRITE(*,*) "Eingabe fehlerhaft. Bitte nochmal."
+      END IF
+    END DO
+  END FUNCTION
+    
+„um rekursive Funktionen zu schreiben, muss "namenseingabe" als Funktion zur Verfügung stehen.
+Dafür muss die Variable, die den Rückgabewert enthält anders heißen:”
+
+  RECURSIVE FUNCTION add(a, n) RESULT(sum)
+    ! returns a + n in convoluted method
+    INTEGER :: a, n, sum
+    
+    IF (n == 0) THEN
+      sum = a
+    ELSE (n < 0) THEN
+      sum = add(a - 1, n + 1)  ! rekursiver Aufruf, liefert (a - 1) + (n + 1)
+    ELSE
+      sum = add(a + 1, n - 1)  ! auch rekursiver Aufruf
+    END IF
+  END FUNCTION
+
+„RESULT kann man immer benutzen, wenn man den Funktionsnamen nicht als Variable in der Funktion nutzen möchte
+
+Um dem Projekt mehr Struktur zu geben, sammelt man Subroutinen, Funktionen, Konstantendeklarationen
+in sogenannten Modulen.
+Module sind unabhängig von Programmen und können in verschiedenen Programmen wiederverwendet werden.
+Z.B. werden wir ein Modul von Prof. Walter für Intervallarithmetik in Kürze sehen”
+
+MODULE simpleIO
+  IMPLICIT NONE
+
+  INTEGER, PARAMETER :: realkind = SELECTED_REAL_KIND(p = 15, r = 100)
+  INTEGER, PARAMETER :: intkind = SELECTED_INT_KIND(i = 20)
+    ! i = 20 bedeutet Zahlen von -10^i bis 10^i können dargestellt werden
+
+CONTAINS
+  
+  FUNCTION namenseingabe(eingabeaufforderung)
+    CHARACTER(len = *), INTENT(IN) :: eingabeaufforderung ! len = * -> übernommene Länge
+    INTEGER, (KIND=intkind) :: namenseingabe                        ! innerhalb der Funktion ist eingabe eine
+         ! normal nutzbare Variable, bekommt einen Typ
+
+    DO
+      WRITE(*,*) eingabeaufforderung
+      READ (*,*) namenseingabe
+      IF (eingabe > 0) THEN
+        EXIT
+      ELSE
+        WRITE(*,*) "Eingabe fehlerhaft. Bitte nochmal."
+      END IF
+    END DO
+  END FUNCTION
+
+END MODULE
+
+„um das zu nutzen, muss es im Hauptprogramm importiert werden mit USE:“
+
+PROGRAM testprog
+  USE simpleIO
+  IMPLICIT NONE
+
+  INTEGER :: n
+
+  n = eingabe("Hallo, gib eine Zahl ein.")
+END PROGRAM
+
+„beim Kompilieren muss beides kompiliert werden, das Modul allerdings
+zuerst:
+f95 simpleIO.f95 testprog.f95 -o testprog“